建设坚强智能电网的必要性
一、优化能源结构，保障能源安全供应
我国能源资源总量匾乏，人均资源拥有量仅为世界平均水平的40％左右，能源资源的可持续供应存在较大压力。我国能源对外依存度高，目前是世界第二大石油消费国和第三大石油进口国，预计2020年能源供需缺口约合6亿-8亿吨标准煤。
能源发展的供不应求、结构失衡、效率偏低、污染严重等突出问题和矛盾，推动了风能、太阳能等清洁能源的开发利用。这在客观上要求电网必须适应能源结构的调整，满足国家能源发展战略。
建设智能电网，将为集中与分散并存的清洁能源发展提供更好的平台，促进清洁能源较快发展，进而有效增加我国能源供应总量。坚强智能电网可促进电动汽车的规模化快速发展，优化我国能源供应和消费结构，降低对传统化石能源特别是石油的依赖，为经济社会可持续发展提供更加安全、更加优质的能源供应，保障国家能源安全。
二、提升大范围能源资源优化配置能力
我国能源资源与能源需求呈逆向分布，80％以上的煤炭、水能和风能资源分布在西部、北部地区，而75％以上的能源需求集中在东部、中部地区。随着未来能源生产重心不断西移和北移，跨区能源调运规模和距离不断加大，能源运输形势更为严峻。一次能源资源分布与生产力布局不平衡的基本国情，客观上决定了我国能源供应的长期发展格局，促使我国必须在全国范围内实行能源资源优化配置。
长期以来，在我国以分省分区“就地平衡”为特征的电力发展方式下，大量煤电机组集中布局在中东部经济发达地区，增大了中东部地区的煤炭消费，加剧了铁路运输的长期紧张形势，煤炭供应保障度差；加剧了中东部地区的环境污染，也不利于区域经济的协调发展。近年来我国煤炭运输需求的快速增长，不仅导致铁路一直忙于煤炭的长距离运输，也造成铁路运力发展滞后于煤炭运输的需求，运力紧张状况长期得不到缓解。2008年，华中、华东等铁路直达地区的煤炭运输形势一度非常紧张，造成严{page}
重的缺煤停机、拉闸限电现象，给社会经济造成较大的负面影响。中东部地区大量布局燃煤电厂，大量消费煤炭，也带来了严重的环境危害，酸雨问题严重。此外，我国煤电以中东部地区为主的布局方式，影响了西部和北部煤炭产区煤炭产业链的延伸，使得资源优势不能有效地转化为经济优势，不利于当地的经济发展。据分析，我国重要的煤炭基地晋陕蒙宁新地区，除内蒙古外，人均GDP均低于全国平均水平，而这些地区的煤炭保有储量却占全国的80％左右，丰富的资源禀赋并未充分转化为促进经济发展的 动力。
电网是能源资源科学合理利用体系的重要组成部分，为在更大范围内实现能源资源优化配置提供了平台。但现有电网在跨区输电能力、安全稳定运行水平、抵御自然灾害能力等方面有待进一步提高。未来，我国优化煤电开发与布局，大力开发清洁能源，以及努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系的能源发展战略，都迫切需要建设坚强智能电网，充分发挥电网的资源优化配置平台作用。从中国国情出发，加快建设具有坚强骨干网架的智能电网，实现电力的大规模、远距离、低损耗传输，促进大型水电、煤电、核电、新能源基地的集约化开发，推动国际能源合作和跨国输电，实现全国乃至更大范围内能源资源优化配置。
三、提升电网对清洁能源的接纳能力
建设智能电网，可以提升电网对不同类型清洁能源发展的适应能力，促进清洁能源开发和消纳，为清洁能源的广泛高效利用提供平台。同时，通过智能电网平台，为风能、太阳能等清洁能源并网提供辅助服务，实现不同能源间的互补与均衡，提升其可用性，促进清洁能源高效利用和科学发展，促进能源综合利用效率的提高，促进节能减排。
我国水能资源主要分布在西南部地区，风能资源丰富的地区除东部沿海以外，主要还有内蒙古、新疆、甘肃河西走廊、华北北部、东北等地区，太阳能资源最丰富地区是青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部。风能、水能、太阳能等清洁能源属于地域性的自然资源，资源本身无法直接输送，必须转化为电能并通过电网输送出去，才能实现大规模利用。清洁能源发电是我国未来主要的清洁能源开发利用方式。当前，我国西部地区清洁能源发电的开发规模较大，而用电负荷较少，就地消纳困难，必须通过电网长距离大规模输送至中东部负荷中心。如甘肃酒泉风电基地的电力输送至西北主网的输电距离就达到860千米，新疆哈密风电基地距我国中东部负荷中心2500千米左右。我国清洁能源资源的分布特点要求提高电网的远距离大容量输电能力，并提高电网电压、潮流控制的灵活性。
清洁能源除大规模集中开发利用外，还可以通过分散布局的小规模开发方式，直接就近接入地区配电网。分布式电源系统接入配电网后，原先的辐射性配网结构变为具备多个电源点的多端结构，改变了配电网的潮流分布。小型风电、建筑光伏发电等分布式清洁能源大量接入配电网，会引起谐波、三相电压不平衡等电能质量问题，对配电网的无功平衡、电压调节、继电保护、控制、计量等技术提出更高的要求。为满足清洁能源分散接入需求，要求建设高效、灵活、合理的配电网，并具备灵活重构、潮流优化能力；要求提高配电智能化水平，完成配电自动化系统的全面建设；要求突破配电网分布式电源与主网协调运行、储能等关键技术，实现集中／分散储能装置及分布式电源的兼容接入与统一控制；要求构建智能化双向互动体系，实现电网与用户的双向互动，提升对用户的服务质量，满足用户多元化需求。
风能、太阳能等清洁能源发电具有波动性和间歇性的特点，其可控制性、可预测性均低于常规火电，大规模接入电力系统将给系统调峰调频、并网控制、运行调度、功率预测、供电质量等{page}
带来巨大挑战。随着我国经济社会的发展，电力需求峰谷差逐步增大。目前，我国电力需求平均峰谷差在30％左右，部分地区达到40%，未来还将进一步加大。我国电源中调节性能好的天然气机组和抽水蓄能机组比重较低；水电中径流式电站比例大，调节能力有限；核电出于经济性和安全性考虑，基本不参与调峰；而大部分地区的风电具有反调峰特性，即白天用电高峰时出力低，晚上用电低谷时出力高。大规模风电接入后会给电力系统的调峰调频造成较大困难，迫切要求提高电网能源资源优化配置能力，并加强发电机组深度调峰和快速调节技术研究，适应间歇性电源快速发展需要。
智能电网通过集成先进的信息、自动化及储能技术，能够对包括清洁能源在内的所有能源资源进行准确预测和统筹安排，有效解决因大规模清洁能源接入而产生的电网安全稳定运行技术问题，提升电网接纳清洁能源的能力。
四、满足用户多元化需求，提升和丰富电网的服务质量及内涵
电网作为连接电源与用户的重要载体，其未来发展需要更加注重与用户间的沟通和互动。随着人民生活水平的提高，用户对供电可靠性、电能质量、用电服务水平更加关注，对电力供应的开放性和互动性要求更高。电动汽车、储能装置和分布式电源的推广应用，也要求电网能够兼容各类电源和用户的接入与退出。
目前，我国已初步形成了以现代电力技术、信息技术为基础的电力营销技术支持体系和多渠道服务接入体系。但是，随着电力市场机制的引入以及分布式电源、电动汽车充放电设施等用户的接入，现有技术还不能完全满足用户用电信息自动采集和双向互动服务的要求，用电信息采集标准化程度较低，电能表及采集终端型式多样，智能化水平有待提高。支撑用电信息采集系统和营销信息系统等营销核心业务运行的通信网络和信息网络，尚不能达到实用化要求，面向用户侧的通信网络资源仍然不足。
建设智能电网，有利于提高电能质量和供电可靠性，创新商业服务模式，提升电网与用户双向互动能力和用电增值服务水平。智能电网将为用户管理与互动服务提供实时、准确的基础数据，加大用户参与力度，提升用户服务质量，满足用户多元化需求。智能电网还能够友好兼容各类电源和用户的接入与退出，为电动汽车、用户侧分散式储能的应用推广提供广阔的发展空间，实现终端用户分布式电源的即插即用。
五、促进节能减排，推动低碳经济的发展
2007年，我国化石燃料燃烧产生的二氧化碳约为61.6亿吨，约占世界总量的1/5。“富煤、少气、缺油”的能源资源条件，决定了我国以煤为主的能源结构在短期内难以发生根本改变，未来二氧化碳排放增量依然巨大。我国经济社会发展既面临巨大减排压力，又面临着发展低碳经济和绿色经济的重大机遇。
建设智能电网，首先可以提升电网适应不同类型清洁能源发展的能力，促进清洁能源的开发和消纳，为清洁能源的广泛高效开发提供平台。其次，智能电网能够使电能在终端用户得到更加高效合理的利用，引领能源消费理念和方式的转变，从而适应低碳经济的发展要求。通过电网智能化建设，推动友好互动的用户服务，推动蓄能电池充放电技术的发展，促进和加速低耗节能设备、电动汽车和智能家电等智能设备大规模应用，有效改变终端用户用能方式，提高电能在终端能源消费中的比重，减少化石燃料的使用，降低能耗并减少排放。同时，通过加强用户与电网之间的信息集成共享，促进电动汽车接入、双向电能交换等应用，将进一步改善电网运营方式和用户电能的利用模式，推动低碳经济和节能环保的长足发展。
六、实现电网的可持续发展
我国仍处在工业化、城镇化快速发展时期，在今后相当长一段时期内电力需求将保持较快{page}
增长的态势，电网正处于快速增长的发展阶段，电网发展的任务还相当艰巨。如何既保证电网的技术先进性，又兼顾电网的发展速度、发展效率与可持续发展能力，成为我国电网发展亟待解决的战略问题。
建设智能电网，在电网快速发展的同时，依靠现代信息、通信和控制技术，实现技术、设备、运行、管理各个方面的提升，可以促进电网发展方式转变，推动电网的跨越式发展，甚至引领世界电网向智能化方向发展的潮流。
七、提升电工行业核心竞争力，促进技术进步和装备升级
近年来，我国电工行业发展迅速，一批大型企业具备了先进电工设备的大规模生产制造能力和一定的设备研制、设计能力，整体技术水平有了很大提升，设备国产化率不断提高，直流输电和特高压设备制造水平国际领先。但是，我国电工设备制造业的核心竞争力仍有待提高，在自主知识产权、设计技术、关键设备制造等方面有待进一步加强。
智能电网将融合网络通信、传感器、电力电子和电化学储能等高新技术，对于促进信息通信、能源、新材料等高科技产业发展，推动新技术革命产生直接的综合效果。建设智能电网，一方面将带动其上下游和周边衍生产业发展，推动电力和其他产业结构调整，促进技术进步和装备升级；另一方面，将为国内电动汽车和智能家居等相关行业提供友好、公平的竞争平台，促进关联产业良性发展和新产业的涌现。加快建设智能电网还将为我国占据世界智能电网技术、相关标准的制高点提供战略机遇。
八、有力推动智能城市的发展
城市是我国电力负荷的集中区，很多经济发达的大中城市均存在人口密度大、环境压力重、能源资源匮乏、电力需求旺盛的情况。智能城市在电力供应方面更加强调安全性、经济性和环保性，在用电方面更加强调可靠、优质和互动。发展智能城市的重要目的就是通过城市的信息化、现代化，充分发挥城市对于人流、物流、信息流的聚集功能，实现城市资源高效配置、经济快速发展和社会全面进步。智能电网通过采用先进的信息通信技术、网络技术、控制技术和管理理念，能够有力保障电力可靠持续供应，接纳各类清洁能源发电，满足用户多元化需求。
智能电网是智能城市发展的重要能源保障基础和前提，是建设智能城市的重要内容。智能电网通过其配电、用电系统，在智能电网调度系统控制下实现向各类用户提供优质、清洁、高效的供电服务，保障智能交通、智能社区、清洁生产、电子商务等功能的正常运转；电力物联网、电力光纤到户技术的应用不仅对城市及家庭通信系统产生深远影响，同时对有效扩展电力增值服务，实现城市基础设施效益最大化具有极大的推动作用。可以说，智能电网的服务对象涵盖了智能城市功能层的智能经济系统、智能社会系统和智能生态系统的几乎所有子系统。
为实现上述目标，未来的中国电网必须足够坚强，满足安全、可靠的供电要求，而且要更加智能，满足运行灵活、方便、开放的服务要求。■
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